Carga de las partículas alfa en culombios
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En un nuevo artículo publicado en la revista Nature, el experimento ALPHA del Decelerador de Antiprotones (AD) del CERN ha realizado la medición más precisa hasta la fecha de la carga eléctrica de los átomos de antihidrógeno (Imagen: Maximilien Brice/CERN)
Según el Modelo Estándar, que explica cómo interactúan los componentes básicos de la materia, toda la antimateria -como el antihidrógeno- debería tener la carga exactamente opuesta a la de su homólogo en la materia. Por ejemplo, en un átomo de hidrógeno un electrón con carga negativa se combina con un protón con carga positiva para dar una carga neta de cero. Por el contrario, un átomo de antihidrógeno debería tener un positrón cargado positivamente que se combina con un antiprotón cargado negativamente para dar una carga neta de cero. El Modelo Estándar también dice que durante el Big Bang se crearon cantidades iguales de antimateria y materia. Pero hoy en día no es así, hay mucha menos antimateria en el universo que materia.
Como los físicos saben que el hidrógeno tiene una carga neutra, al estudiar la carga del antihidrógeno esperaban ver algo diferente o sorprendente, que pudiera ayudar a los científicos a entender por qué la naturaleza tiene preferencia por la materia sobre la antimateria. “Es una pregunta muy importante: ¿es el universo neutral? ¿Todas las cargas positivas y negativas tienen exactamente el signo opuesto y hasta qué nivel se puede determinar eso?”, explica Jeffrey Hangst, portavoz del experimento ALPHA en el Decelerador de Antiprotones (AD) del CERN y científico principal del estudio. “En el caso de la materia normal se conoce con mucha precisión: hasta aproximadamente una parte en 1021, es decir, uno y 21 ceros, es un número enorme, lo sabemos realmente bien. Ahora tenemos la primera oportunidad de estudiar esto con antiátomos, con antihidrógeno, y eso es lo que publicamos ahora. Hemos hecho el mejor estudio posible que podemos hacer con antihidrógeno atrapado”.
Carga de alfa
La radiación es energía. Puede provenir de átomos inestables que sufren desintegración radiactiva, o puede ser producida por máquinas. La radiación se desplaza desde su fuente en forma de ondas de energía o partículas energizadas. Hay diferentes formas de radiación y tienen diferentes propiedades y efectos.
Las radiaciones no ionizantes tienen suficiente energía para mover los átomos de una molécula o hacerlos vibrar, pero no lo suficiente como para eliminar los electrones de los átomos. Ejemplos de este tipo de radiación son las ondas de radio, la luz visible y las microondas.
Las radiaciones ionizantes tienen tanta energía que pueden eliminar los electrones de los átomos, un proceso conocido como ionización. La radiación ionizante puede afectar a los átomos de los seres vivos, por lo que supone un riesgo para la salud al dañar los tejidos y el ADN de los genes. Las radiaciones ionizantes proceden de las máquinas de rayos X, las partículas cósmicas del espacio exterior y los elementos radiactivos. Los elementos radiactivos emiten radiaciones ionizantes cuando sus átomos sufren una desintegración radiactiva.
La desintegración radiactiva es la emisión de energía en forma de radiación ionizanteRadiación con tanta energía que puede desprender electrones de los átomos. La radiación ionizante puede afectar a los átomos de los seres vivos, por lo que supone un riesgo para la salud al dañar los tejidos y el ADN de los genes.. La radiación ionizante que se emite puede incluir partículas alfaPartículas alfaUna forma de radiación ionizante particulada formada por dos neutrones y dos protones. Las partículas alfa no suponen una amenaza de radiación directa o externa; sin embargo, pueden suponer una grave amenaza para la salud si se ingieren o inhalan., partículas betaPartículas betaUna forma de radiación ionizante particulada compuesta por partículas pequeñas y de movimiento rápido. Algunas partículas beta son capaces de penetrar en la piel y causar daños como quemaduras cutáneas. Los emisores beta son más peligrosos cuando se inhalan o se ingieren. y/o rayos gammaRayos gammaUna forma de radiación ionizante que se compone de paquetes ingrávidos de energía llamados fotones. Los rayos gamma pueden atravesar completamente el cuerpo humano; a su paso, pueden causar daños en los tejidos y en el ADN.. La desintegración radiactiva se produce en átomos inestables llamados radionúclidos.
Partículas beta
La radiación es energía. Puede proceder de átomos inestables que sufren una desintegración radiactiva, o puede ser producida por máquinas. La radiación se desplaza desde su fuente en forma de ondas de energía o partículas energizadas. Hay diferentes formas de radiación y tienen diferentes propiedades y efectos.
Las radiaciones no ionizantes tienen suficiente energía para mover los átomos de una molécula o hacerlos vibrar, pero no lo suficiente como para eliminar los electrones de los átomos. Ejemplos de este tipo de radiación son las ondas de radio, la luz visible y las microondas.
Las radiaciones ionizantes tienen tanta energía que pueden eliminar los electrones de los átomos, un proceso conocido como ionización. La radiación ionizante puede afectar a los átomos de los seres vivos, por lo que supone un riesgo para la salud al dañar los tejidos y el ADN de los genes. Las radiaciones ionizantes proceden de las máquinas de rayos X, las partículas cósmicas del espacio exterior y los elementos radiactivos. Los elementos radiactivos emiten radiaciones ionizantes cuando sus átomos sufren una desintegración radiactiva.
La desintegración radiactiva es la emisión de energía en forma de radiación ionizanteRadiación con tanta energía que puede desprender electrones de los átomos. La radiación ionizante puede afectar a los átomos de los seres vivos, por lo que supone un riesgo para la salud al dañar los tejidos y el ADN de los genes.. La radiación ionizante que se emite puede incluir partículas alfaPartículas alfaUna forma de radiación ionizante particulada formada por dos neutrones y dos protones. Las partículas alfa no suponen una amenaza de radiación directa o externa; sin embargo, pueden suponer una grave amenaza para la salud si se ingieren o inhalan., partículas betaPartículas betaUna forma de radiación ionizante particulada compuesta por partículas pequeñas y de movimiento rápido. Algunas partículas beta son capaces de penetrar en la piel y causar daños como quemaduras cutáneas. Los emisores beta son más peligrosos cuando se inhalan o se ingieren. y/o rayos gammaRayos gammaUna forma de radiación ionizante que se compone de paquetes ingrávidos de energía llamados fotones. Los rayos gamma pueden atravesar completamente el cuerpo humano; a su paso, pueden causar daños en los tejidos y en el ADN.. La desintegración radiactiva se produce en átomos inestables llamados radionúclidos.
Masa de la partícula alfa
Los radionúclidos (también conocidos como radioisótopos) son elementos en forma inestable, que son radiactivos pero que perderán su radiactividad con el tiempo a través de la desintegración radiactiva al cambiar a un isótopo o elemento más estable. Cada radionúclido decae a un ritmo diferente.
Las máquinas generadoras de radiación, como las máquinas de rayos X médicas, producen radiación ionizante electrónicamente y dejan de producir radiación cuando se apagan. Los equipos que contienen material radiactivo, como algunos equipos de radiografía industrial, no pueden apagarse porque la fuente radiactiva emite radiación ionizante. Estas fuentes deben estar blindadas (es decir, rodeadas de un material que pueda bloquear la radiación) para evitar o reducir la exposición a la radiación.
Por ejemplo, un átomo de Po-210 tiene 84 protones y 126 neutrones, y es inestable (es decir, radiactivo). Para volverse más estable, el átomo de Po-210 expulsa una partícula alfa, formada por dos protones y dos neutrones. Tras perder dos protones y dos neutrones, el átomo radiactivo de Po-210 se convierte en plomo-206 (Pb-206) estable, con 82 protones y 124 neutrones.